matrice – Institut Géopolymère

Qui fait de la recherche en géopolymère?

Tue, 12 Jul 2011 14:20:32 +0000

Le nombre des laboratoires et instituions effectuant de la recherche fondamentale ou appliquée sur les géopolymères augment continuellement. Allez à Recherche en géopolymère pour en découvrir quelques uns.

Composites résistant au feu et à la chaleur

Fri, 07 Apr 2006 16:41:13 +0000

Depuis 1985, les centrales nucléaires françaises et anglaises équipent leurs sites avec des filtres à air produits par Sofiltra-Camfil, une compagnie française, dans lesquelles les joints et les filtres anti-poussière sont faits en géopolymère offrant ainsi une résistance jusqu’à 500°C. Source: brevet Sofiltra-Camfil

Le Géopolymère assure la protection thermique de bâtiments industriels et d’entrepôts jusqu’à 1.200°C. Hüls AG (Dynamit Nobel) et ses licenciés, incluant Willig, ont inventé le TROLIT-WILLIT, matériaux connus comme le plastique minéral impliqué dans la fabrication de :

Mousse expansée
Composites
Composés monolithiques

Sources: rapports annuels

Le matériau composite géopolymère pour des applications structurelles ou protectrices, à des températures qui s’étendent de 300°C à 1.000°C.

Ces matériaux particuliers sont maintenant testés et employés pour leurs remarquables propriétés.

Pendant les grands prix 1994 et 1995, l’équipe de Formule 1 Benetton-Renault a conçu un bouclier thermique unique fait en composite carbone/géopolymère. Cela permit à Michael Schumacher de gagner deux fois le titre de champion du monde et d’offrir à son équipe technique le championnat du monde des constructeurs de voiture pendant ces deux années. Encore aujourd’hui la plupart des équipes de Formule 1 utilisent des matériaux en composite géopolymère. La société Porsche a développpé un système de pot d’échappement en composite géopolymère. Source: brevet PCT Porsche, 2004

La direction générale de l’aviation civile américaine (FAA), l’université d’État Rutgers aux États-Unis et d’autres établissements ont amorcé un programme d’évaluation de ces nouveaux matériaux composites. Ces matériaux contribueront à être la norme dans la protection contre l’incendie dans l’industrie aéronautique. Dans le livre récemment is à jour Geopolymer Chemistry & Applications, les applications des composites résistant au feu et à la chaleur sont pleinement développés dans le chapitre 21. Vous pouvez aussi aller à la Bibliothèque Géopolymère et téléchargez certains articles.

Le premier tissu laminé ininflammable pour la cabine d’avion et l’intérieur des compartiments cargo, le géopolymère composite, a été présenté le 18 novembre 1998 à Atlantic City, New Jersey, États-Unis, à la conférence internationale sur les incendies d’avion et la recherche pour la sécurité dans les cabines patronnée par la direction générale de l’aviation civile américaine (FAA).

Pour d’autres applications résistant au feu (navire, ferry) voyez la section GEOPOLY-THERM

GEOPOLY-THERM: panneau composite non-feu

Fri, 07 Apr 2006 14:58:20 +0000

Applications en composites, Panneaux ignifugés, Décoration ignifugée

Le GEOPOLY-THERM est une technologie brevetée basée sur l’utilisation de liants en géopolymère. Les effets des feux à bord des navires ont été démontrés suite à la collision entre des bateaux et des ferrys en temps de paix et par les expériences de la Marine Britannique dans les Îles Malouines et la Marine américaine dans le Golfe Persique. La technologie GEOPOLY-THERM fournit une méthode sûre et prouvée contre le feu avec des systèmes performant en matériaux composites.

En plus des propriétés examinées par la Direction générale de l’aviation civile américaine (F.A.A.) pour des applications aéronautiques, voyez plus de détails le programme de développement le GEO-COMPOSITES, la technologie GEOPOLY-THERM fournit d’excellentes valeurs d’isolation au feu. L’eau chimiquement liée -(groupes hydroxyles des molécules poly(sialates)) – induit une endothermicité de 400-500 cal./gram avec un géopolymère Na-PS [Na-Poly(sialate) Si:Al=1] à 70-100 cal./gram avec un géopolymère K-PSDS [K-Poly(sialate-disiloxo) Si:Al=3].

Les valeurs du diagramme représentent des panneaux
séchés à 100°C pendant 12 heures, avant test.

Par opposition aux systèmes habituellement commercialisés basés sur des composites hydratés (des hydrates d’hydroxyde d’aluminium par exemple), les valeurs montrées dans la figure pour des panneaux en GEOPOLY-THERM n’incluent pas l’endothermicité, qui résulte habituellement de l’eau physiquement absorbée (< 100°C). Pour cela, l’eau physiquement absorbée a été préliminairement éliminée pendant 12 heures en séchant à 100°C. Les composites en géopolymère de divers types chimiques peuvent être combinés entre eux, donnant des panneaux composites complexes appropriés à une très large gamme d’applications. La technologie Geopoly-therm offre :

Excellente résistance au feu et à la pénétration de la flamme
Ne s’enflamme pas
Aucune toxicité
Aucune émanation de fumée
Aucune sortie de chaleur
Aucune émanation de gaz de combustion

De plus, la technologie GEOPOLY-THERM peut être associée à des couches décoratives et des peaux pour une DÉCORATION ignifugée. (Plus de détails sur Art et Décoration )

Le GEOPOLY-THERM peut être produit avec tous les liants géopolymères. Le GEOPOLY-THERM fournit d’excellentes propriétés non-feu aux bases organiques (mousse, nid d’abeille) donnant diverses structures sandwich intéressantes. Le GEOPOLY-THERM est produit avec des processus et opérations familiers aux utilisateurs de matrices organiques.

Utilisation potentielle des matériaux composites géopolymère

Fri, 07 Apr 2006 13:58:04 +0000

Donner aux survivants plus de temps pour s’échapper

Un composite aérospatial carbone-époxy brûle encore tandis que
le composite Carbone-Géopolymère résiste toujours un à feu de 1200°C.

Quand un avion se pose ou a un accident et prend feu, la moitié des gens qui survivent à l’impact ne peuvent pas s’échapper à temps. En effet, les plastiques de la cabine – coussins de siège, tapis, murs et compartiments à bagages – sont combustibles. Et quand ils brûlent, ils dégagent des gaz inflammables qui, en deux minutes, peuvent éclater en une boule de feu (point éclair ou flash over).
La Direction générale de l’aviation civile américaine (F.A.A), veut donner aux passagers plus de temps pour s’échapper. En 1994, elle a amorcé un programme de recherche coopératif pour développer des matrices résistantes pour des matériaux composites et l’intérieur des cabines à bon marché et respectueux de l’environnement. Le composite géopolymère a été choisi par la F.A.A. comme le meilleur candidat à ce programme.
Plusieurs facteurs positifs favorisant le composite géopolymère incluent son faible coût et sa capacité à employer la technologie et la machinerie existante. Cependant, la F.A.A. demande aussi que les matériaux soient employés dans d’autres industries pour fournir des capacités industrielles standardisées et à long terme.

Aviation

Les applications pour la cabine d’avion visées pour le composites-géopolymère concernent la soute et la partie cargo des avions de ligne, le plafond, le plancher, les divisions et les murs latéraux, les coffres de rangement, l’isolation de fil, pour un poids total de 2500-3000 kg.
La demande augmente pour des conteneurs ininflammables. Par exemple des pilotes de cargo insistent pour que les conteneurs de cargaison soient à l’épreuve du feu. Le 5 septembre 1996, un DC-10 brûlait en vol car une cargaison s’est enflammée dans un conteneur. L’avion a fait un atterrissage forcé et personne n’a été blessé mais l’avion a été totalement détruit par les flammes. Ce qu’ils voudraient, c’est ignifuger les conteneurs existants pour finalement les remplacer par de nouveaux conteneurs améliorés quand les vieux seront usés.

Bateaux/sous-marins civils et militaires

Un important problème technique limite l’utilisation des composites à bord des navires et des sous-marins. La nature combustible et donc le feu, la fumée et la toxicité des matériaux composites à matrices organiques en sont la cause. La principale conclusion de la vaste expérimentation conduite par la marine américaine est que des systèmes en matériaux composites non protégés ne peuvent pas satisfaire les exigences rigoureuses contre le feu spécifiées pour les espaces intérieurs. Les navires militaires doivent exécuter leur mission même s’ils sont endommagés et doivent échapper au feu pendant une période suffisante pour effectuer des missions de secours. Les effets du feu à bord des navires ont été démontrés suite à la collision entre des bateaux et des ferrys en temps de paix et par les expériences de la Marine Britannique dans les Îles Malouines et la Marine américaine dans le Golfe Persique.
Le test des composites géopolymère et des panneaux GEOPOLY-THERM est prévue par l’US Navy, ainsi que le test de panneaux sur des ferrys et des navires de croisières.

Applications automobiles

Pendant les Grands Prix 1994 et 1995, l’équipe de Formule 1 Benetton a conçu un bouclier thermique unique fait du composite géopolymère. Toutes les parties concernées étaient autour de l’échappement, avec des parties spéciales remplaçant le titanium. Elles ont brillamment résisté à la sévère vibration et la chaleur (plus de 700 degrés C) d’une Formule 1. Elle a aidé l’équipe à devenir Champion du Monde des constructeurs et des pilotes pendant ces deux années. Encore aujourd’hui, la plupart des équipes de Formule 1 utilisent des matériaux en composite géopolymère.

Des américains (l’équipe de Dan Gurney) ont présenté une conception plus sophistiquée sur une voiture de type C.A.R.T (l’ancienne formule Indy-car) reconnaissable à sa conception unique et son échappement passant le composite carbone-géopolymère à travers le corps modelé de l’Aigle 1999. Comme l’a souligné le Prof. Davidovits à la Geopolymer 2002 Conference, Melbourne (voir paper #15 in the Library), l’expérience acquise dans les voitures de course pour les parties d’échappement pourrait être transférée à la fabrication en série de pièces automobiles comme les pots d’échappement résistant à la corrosion et à la chaleur, et ainsi de suite, aussi bien que des boucliers thermiques. La société Porsche a développé un système de pot d’échappement en composite géopolymère. Source: brevet PCT Porsche, 2004.

Infrastructure et applications pour le bâtiment

La F.A.A. est consciente que l’adoption du nouveau composite géopolymère pour l’avion et les fabricants de cabines exige d’être financièrement avantageux, facile à installer et à employer. On s’attend donc à ce que ces nouveaux matériaux aéronautiques soient largement applicables aussi bien dans les transports que dans l’infrastructure où un haut degré de résistance intrinsèque au feu est nécessaire ainsi qu’un coût modéré et une fabrication en série. À cette fin, la F.A.A. avait financé le programme d’évaluation effectué à Rutgers, l’Université d’État du New Jersey, USA (voir le programme GEO-STRUCTURE) basé sur la technologie géopolymère.

Une méthode de réparation relativement nouvelle et très attirante pour le béton, les structures de briques et en pierre consiste à extérieurement coller des feuilles flexibles de fibres composites. Une autre application pour des composites en fibres continus dans l’infrastructure, déjà bien utilisée au Japon et aux États-Unis, est l’enveloppement de colonnes de béton pour renforcer les nouvelles constructions, les ponts et les bâtiments endommagés pendant un tremblement de terre et les secteurs enclins aux ouragans. Pour cette application, en particulier pour les intérieurs exposés construits avec des colonnes, l’incendie est un souci sérieux. La sécurité au feu est une demande souvent exprimée par ceux qui restent sceptiques à l’utilisation de matériaux composites dans l’infrastructure et bâtiment industriel.

En Europe, les marchés ciblés sont la restauration de bâtiments du patrimoine culturel de valeur où la sécurité au feu est la principale inquiétude.

Structure chimique et applications

Wed, 05 Apr 2006 20:44:21 +0000

Le rapport atomique Si:Al dans la structure poly(sialate) détermine les propriétés et le champ d’application. Un ratio faible de Si:Al (1,2,3) instaure un réseau 3D qui est très rigide. Un ratio élevé Si:Al, plus grand que 15, fournit un caractère polymérique au matériau géopolymèrique. Un tiers du livre de Davidovits, Geopolymer Chemistry & Applications, est consacré aux applications. Voir les chapitres 18 à 26.

Données techniques

Wed, 05 Apr 2006 20:42:51 +0000

Données techniques pour le ciment type géopolymèrique (Potassium, Calcium) – Poly(sialate-siloxo) / (K,Ca) – (Si-O-Al-O-Si-O-), Si:Al=2:1

Plus de détails dans le livre de Davidovits, Geopolymer Chemistry & Applications, Parties III, Propriétés, chapitres 15 à 18, GEOCISTEM , GLOBAL WARMING , et d’autres articles dans la Bibliothèque Géopolymère.

Testé sur des éprouvettes standards de mortier au sable:

Prise: 10 heures à -20°C, de 7 à 60 minutes à +20°C.
Retrait pendant la prise: <0,05%, non mesurable.
Résistance à la compression (uniaxiale): > 90 MPa à 28 jours (pour des formulations à prise rapide, 20 MPa après 4 heures).
Résistance flexion: 10-15 MPa à 28 jours pour des formulations à prise rapide, 10 MPa après 24 heures).
Module de Young: > 2 GPa.
Gel-dégel: perte de poids < 0,1% (ASTM 4842), perte en résistance < 5% après 180 cycles.
Humide-sec: perte de poids < 0,1% (ASTM 4843).
pH: sur échantillon broyé, 11-11,5 après 5 minutes dans eau déionisée (comparé au ciment Portland: 12 à 12,5, et granite: 11).
Lessivage dans l’eau, après 180 jours: K₂O < 0,015%.
Absorption d’eau: < 3%, sans incidence sur la perméabilité.
Perméabilité hydraulique: 10-10 m/s.
Acide Sulfurique, 10%: perte de poids 0,1% par jour.
Acide chlorhydrique 5%: perte de poids 1% par jour.
KOH 50%: perte de poids 0,02% par jour.
Solution ammoniaquée: pas de perte de poids.
Solution sulfatée: retrait 0,02% à 28 jours.
Réaction alcali-agrégat: aucune expansion après 250 jours, -0,01% (comparé au ciment Portland avec 1% Na₂O, +1,5%).
Dilatation linéaire: < 5.10-6/K.
Conductivité thermique: 0,2 à 0,4 W/Km.
Chaleur spécifique: 0,7 à 1,0 kJ/kg.
Conductivité électrique: fortement dépendante de l’humidité.
Stabilité thermique:
- perte de poids < 5% jusqu’à 1000°C.
- perte de résistance < 20% à 600°C, < 60% à 1000°C

Autres valeurs:

A.T.D.: endothermique à 250°C (eau zéolitique).
Spectroscopie MAS-NMR :
- 29Si: SiQ₄, résonance principale à -94,5 ± 3ppm.
- 27Al: AlQ(4Si), resonnance principale étroite à 55 ± 3ppm.
Consommation d’énergie: SEC pour le ciment 1230-1310 MJ/tonne (comparé au Portland clinker 3500 MJ/tonne).
Émission de CO₂ pendant fabrication: 0,180 t/tonne de ciment (comparé au clinker Portland 1,0 t/tonne).

Céramiques, Liants et Composites

Wed, 05 Apr 2006 20:29:05 +0000

Les liants géopolymèriques, employés soit avec des agrégats rocheux pour produire des bétons en pierre soit avec des fibres de carbone pour produire des composites ininflammables, ont une variété d’utilisations industrielles importantes.

La même géosynthèse qui produit les ciments rocheux géopolymèrique est utilisée dans l’industrie pour fabriquer des liants pour les matériaux composites avancés. Une mise à jour de la recherche est présentée dans le livre de Davidovits, Geopolymer Chemistry & Applications, chapitres 8, 20, 21 et 23. Cela est aussi reportée dans divers articles présentés à la Congrès Mondial Geopolymer 2005 publiés dans les actes du congrès Geopolymer 2005. Voir aussi la Bibliothèque.

Il y a plusieurs décennies, les céramistes essayèrent de fabriquer des carreaux céramiques à basse température, inférieure à 450°C, sans feu. La science des géopolymères maîtrise la transformation de la kaolinite, le principal composant des argiles céramiques, en des géopolymères de types poly(sialate) et poly(sialate-siloxo). L’application de cette chimie a permit plusieurs avancée technologiques appartenant au LTGS, Low-Temperature-Geopolymeric-Setting et les procédés modernes de céramiques géopolymérisées. Voir le chapitre 23 du livre de Davidovits Geopolymer Chemistry & Applications.

Les composites géopolymères ont trois propriétés principales qui les rendent supérieures aux céramiques, aux plastiques et autres matériaux composites organiques.

Premièrement :
Les géopolymères sont très facile à utiliser, ils se manipulent facilement et n’exigent pas de chaleur élevée.
Deuxièmement :
Les composites géopolymères ont une tolérance à la chaleur plus élevée que les composites organiques. Les essais conduits sur des composés carbone/géopolymère ont montré qu’ils ne brûleront jamais peu importe le nombre de tentatives d’ ignitions.
Troisièmement :
Les propriétés mécaniques des composites géopolymères sont aussi bonnes que celles des composites organiques. De plus, les géopolymères résistent à tous les solvants organiques et sont seulement affectés par une forte concentration d’acide chlorhydrique.

Avant la découverte de la géopolymérisation, ces trois propriétés critiques n’ont jamais été incorporées en un seul matériau. Plus d’informations sont disponibles dans le chapitre projet en cours et recherche dédiés à GEO-COMPOSITE et GEO-STRUCTURE et aussi dans le livre de Davidovits Geopolymer Chemistry & Applications, chapitre 21.

Innovations et nouvelles recherches

Wed, 05 Apr 2006 19:00:52 +0000

//www.geopolymer.org/dl/?get=Geopolymer-2008-roadmap-ICC2.mp4

Prof. Joseph Davidovits presente le plan pour les prochaines années de la recherche et de l’innovation en science des géopolymères, au 2^nd International Congress on Ceramics, Vérone, Italie, 4 Juillet 2008.

Il y a une grande demande pour l’innovation et donc pour que de nouvelles recherches soient engagées. Nous avons établie une liste de sujets qui méritent de futurs développements en chimie, physique-chimie, science des matériaux et autres. Ces besoins sont expliqués dans le livre de Davidovits Geopolymer Chemistry & Applications, le plus souvent à la fin du chapitre relatif à ce sujet et sont donnés dans la liste ci-dessous.

Nous espérons que cette initiative minimisera le nombre d’articles scientifiques et de conférences qui sont simplement une réinvention de la roue, c’est-à-dire en répétant les études et recherches déjà réalisées par d’autres, parfois plusieurs dizaines d’années auparavant, comme expliqués dans le livre de référence Geopolymer Chemistry & Applications.

Le GeopolymerCamp est l’occasion de préparer la nouvelle édition du livre Geopolymer Chemistry and Applications. En effet, l’Institut Géopolymère souhaite publier tous les ans une édition revue et corrigée avec les toutes dernières informations. Pendant cette session, des participants proposeront des sujets ou problèmes devant être modifiés et ajoutés, et l’assemblée en débâtera. Préparez vos arguments si vous voulez voir vos dernières recherches, données, applications ajoutées à ce livre de référence.

Sujets de recherche (en anglais):

Chapter 2: Polymeric character of geopolymers: geopolymeric micelle
“Further research is needed to provide scientific tools for the determination of several physical parameters such as overall dimension and molecular weight.”

Let physicochemical research institutions confirm covalent bonding system. Determine the molecular weight of the geopolymer micelle, a nanosized particulate detected by W. Kriven in 2003.

Chapter 5: Poly(siloxonate), soluble silicate (waterglass)
“The standard industrial silicates are mixtures of several silicate species (…) Any changes in the industrial fabrication parameters will strongly affect the nominal mixture composition and the geopolymeric properties of the soluble silicates obtained with these glasses (…) Nevertheless, researchers in geopolymer science should always keep in mind these data when developing tailored industrial geopolymer applications (…) Further research on this important topic will probably provide additional 3-D structures connected with the solid rings and polygons disclosed in Figure 5.9. (…) Further research is needed on this crucial technology.”

Let modify and master the manufacture process in order to get uniformity and quality control on the molecular sizes of Na-poly(siloxonate), K-poly(siloxonate) (soluble silicate).

Chapter 8: Metakaolin MK-750-based geopolymer
“In general, (Na,K)–poly(sialate-siloxo) is not made of single polymeric macromolecules but consists of a mixture, a solid solution, of at least two well deﬁned geopolymers with different Si:Al ratios. The standardized methods of investigation, like ²⁹Si and ²⁷Al NMR spectroscopy, are not sophisticated enough for the detection and separation of these different macromolecules. Future research is necessary. (…) The identiﬁcation of Al-O-Al bonding in geopolymers has been conﬁrmed by ¹⁷O MAS-NMR spectroscopy as the one displayed in Figure 8.24… The effect seems to diminish with the increase of the Si:Al ratio, when oligo-siloxonate molecules, Q₀ , Q₁ and Q₂ types are added to the geopolymeric reactant mixture. Further research is needed.”

Chapter 9: Calcium-based geopolymer
“There is production of two geopolymers: hydrated gehlenite and (Na,K)–poly(sialate-siloxo), and in addition calcium di-siloxonate hydrate (CSH cement type). Further research is needed on this very interesting topic of ancient Roman technology. (…) We could also assume that, in the hydrated state, our geopolymeric structures are more ﬂexible than the rigid anhydrous chains. Their molecular arrangement might comply with the replacement of K⁺ with Ca⁺⁺. Further research is needed to clarify this important issue.”

Chapter 10: Rock-based geopolymer
“The extrapolation from the solid solution structures set forth in Chapter 9 would probably focus on the Ca-siloxonate-hydrate, and its resonance at -78 ppm for Q₁ structure in the ²⁹Si spectrum of Figure 10.5. However, in addition to the dimer Ca-di-siloxonate hydrate molecule, one could get higher oligomers: trimer, tetramer, pentamer, hexamer, with cyclic structures similar to those depicted for soluble silicates in Figure 5.13 of Chapter 5 as well as in Figure 2.8 of Chapter 2. Further research is needed.”

Chapter 11: Silica-based geopolymer
“The geopolymer composite has a high potential for ﬁre-heat resistant coatings as well as corrosion resistant paint for steel. With tailored ceramic ﬁllers one obtains heat stable materials with remarkable heat resistance. Further research is needed. (…) These results highlight the need for caution during the use and disposal of these manufactured nanomaterials to prevent unintended environmental impacts, as well as the importance of further research on tailored formulations aimed at preventing any risk.”

Chapter 12: Fly ash-based geopolymer
“Overall, the geopolymer matrix gives a Si:Al molar ratio ranging from 1.56–2.14 corresponding to a poly(sialate-siloxo) with inclusions of siloxonate-hydrate molecules consisting of higher oligomers: trimer, tetramer, pentamer, hexamer, with cyclic structures similar to those depicted for soluble silicates in Figure 5.13 of Chapter 5 as well as in Figure 2.8 of Chapter 2. Further research is needed. (…) Gasiﬁer slag consists of four main components: silica, alumina, iron oxide and calcium oxide, mainly added as a ﬂux in the gasiﬁcation process. The gasiﬁer slag composition is similar to that of iron blast-furnace slag (Sullivan and Hill, 2001). In other words, a possible shortage of iron blast-furnace slag would be easily compensated by the production of gasiﬁer slag, opening new perspectives for the industrial implementation of geopolymers issuing from coal combustion in electrical power plants. Further research is needed.”

Chapter 13: Phosphate-based geopolymer
“Several laboratories are working on the inclusion of PO₄ units into sialate and sialate-siloxo sequences. Data have not been published, so far. Further research is needed on these materials that show promising potential applications.”

Chapter 14: Organic-mineral geopolymer
“Further research is needed in order to take advantage of the chemical compatibility of poly-organo-siloxane and mineral geopolymers. (…) Further research is needed on the geopolymerization mechanism in acid medium. (…) The previous examples show the potentiality of organo-mineral geopolymer compounds. Further research is needed.”

Chapter 17: Long-term durability
“As for technological applications of geopolymeric materials in waste management, any risk assessment must contain input from geological and geochemical analogues. The problem is the very low amount of available data on this topic. Further research is needed.

Chapter 21: Geopolymer-fiber composites
“In this Chapter, the best results involved the use of carbon or SiC ﬁbers that are more expensive than E-glass. Future research will therefore take advantage of the geopolymeric systems outlined in Chapter 13 with phosphate based acidic matrix. This chemistry is not as aggressive to E-glass as the alkali driven poly(sialate) medium.”

The introduction of composites on a large scale in aircraft manufacture by Boeing and Airbus highlights the demand for fire- as well as heat-resistant geopolymer matrices.

Chapter 23: Geopolymer in ceramic processing
Introduce and develop LTGS for the production of low-cost building materials in developing countries with user-friendly geopolymeric ingredients.

Chapter 24: The manufacture of geopolymer cements
“We have learned in Chapter 19 that these dry mixes based on dry NaOH/KOH are corrosive in nature and may not be used (see in section 19.2, The need for user-friendly systems ). Research and development should therefore focus on innovative solutions involving the manufacture of ready to use, user-friendly, geopolymeric precursors. (…) Further research and development is needed on this very important technology.”

The major obstacle to the mass application of geopolymer cements comes from the chemical industry that is unable to manufacture the estimated 250-300 millions tonnes / year of alkali-silicates poly(siloxonates) needed for mass production of geopolymer cements, world-wide (presently ca. 15 millions tonnes / year). One must invent new methods of manufacture for poly(siloxonate) glasses, from geological raw-materials rich in K₂O and Na₂O, as in the European Research project GEOCISTEM (Brite-Euram 1994-1997).

Chapter 25: Geopolymer concrete
“When one adds together the properties described in this Chapter 25, and the chemical and physical parameters of geopolymer cements outlined in previous chapters, it becomes evident that geopolymer concrete is better than Portland cement concrete. Yet, further research is needed to apply and generalize to all geopolymer concrete types the results obtained by B.V. Rangan and his team.”

Littérature récente sur la science appliquée et la technologie

Thu, 30 Mar 2006 19:04:08 +0000

The Proceedings of Geopolymer 2005 World Congress, 4th Int. Conference on geopolymers, Edited by J. Davidovits, Geopolymer Institute, France 2006. See the table of content.
Development of silicate-based cement from glassy alkaline volcanic rocks: interpretation of preliminary data related to chemical-mineralogical composition of geologic raw materials.(Paper in Spanish), Gimeno D., Davidovits J., Marini C., Rocher P., Tocco S. and al., BOL. SOC. ESP. CERAM. VIDRIO, Vol. 42, PP 69-78 (2003)
Chemical optimisation of the compressive strength of aluminosilicate geopolymers synthesised by sodium silicate activation of metakaolinite, Rowles M. and O’Connor B., J.MATER. CHEM., Vol 13, PP 1161-1165 (2003).
Fire-resistant geopolymer produced by granulated blast furnace slag, Cheng T.W.and Chiu J.P., MINERALS ENGINEERING, Vol 16, PP 205-210 (2003)
The Proceedings of Geopolymers 2002, 3rd International Conference on geopolymers, Edited by Grant C. Lukey Dept. of Chem. Eng., Univ. of Melbourne, Australia 2002. See the table of content .
For scientific papers published by the J. Van Deventer geopolymer research group at the university of Melbourne, Australia see Melbourne Papers .
Synthesis and physico-chemical characterization of a polysialate-hydroxyapatite composite for potential biomedical application, Zoulgami M., Lucas-Girot A., Michaud V., Briard P., Gaudé J. and Oudadesse H., EUR.PHYS.J. AP 19, PP 173-179 (2002).
Development of a sorbent for Radium with high sorption capacity (paper in German: Entwicklung und Praxiseinsatz eines hocheffizienten selektiven Sorbens für Radium), Kunze C., Hermann E., Griebel E., Kießig G., Dullies F. and Schreiter M., WASSER-ABWASSER, Vol 143, Nr 7-8, PP 572-577 (2002).
The Proceedings of Géopolymère ‘99, 2nd International Conference on geopolymers, Editors J. and R. Davidovits, C. James, Geopolymer Institute 1999, 32 articles. See the table of content.
Flexural Fatigue Properties of an Inorganic Matrix-Carbon Fiber Composite, Foden, A, Balaguru, P.N., Lyon, R, and Davidovits, J, 42nd SAMPE Symp., Vol 42, PP. 1945-1954 (1997).
Fire-resistant Aluminosilicate Composites, Lyon, R, Balaguru, P.N., Foden A, Sorathia U., Davidovics, M. and Davidovits, J, FIRE AND MATERIALS, Vol. 21, PP. 67-73 (1997)
Toxic Metals Immobilisation; PART I. Theory and Applications, Van Jaarsveld J.G.S., Van Deventer J.S.J., and Lorenzen L, MINERALS ENGINEERING, Vol. 10, no. 7, pp. 659-669 (1996)
Fire Response of Geopolymer Structural Composites, Lyon, R, REPORT DOT/FAA/AR-TN95/22, Federal Aviation Administration, January 1996
High Temperature Inorganic Resin For Use in Fiber Reinforced Composites, Foden, A, Balaguru, P.N., Lyon, R, and Davidovits, J, ICCI’96, Fiber Composites in Infrastructure, Tuscon, USA, PP. 166-177 (1996)
Fire Response of Geopolymer Structural Composites, Lyon, R, Sorathia U., Balaguru, P.N., Foden, A, Davidovics, M. and Davidovits, J, ICCI’96, Fiber Composites in Infrastructure, Tuscon, USA, PP. 972-981 (1996)
Recent Progresses in Concretes for Nuclear Waste and Uranium Waste Containment, Davidovits, J, CONCRETE INTERNATIONAL, Vol. 16, N°12, PP. 53-58 (1994)
Geopolymers: Man-Made Rock Geosynthesis and the Resulting Development of Very Early High Strength Cement, Davidovits, J, JOURNAL OF MATERIALS EDUCATION, PP. 91-137, Vol. 16, N°2&3 (1994)
High Alkali Cements for 21st Century Concretes, Davidovits, J., CONCRETE TECHNOLOGY, PAST, PRESENT, AND FUTURE, P.K. MEHTA ED., PP. 383-397, AMERICAN CONCRETE INSTITUTE, DETROIT, SP-144 (1994).
Global Warming Impact on the Cement and Aggregates Industries, Davidovits, J., WORLD RESOURCE REVIEW, PP.263-276, Vol. 6, N°2 (1994).
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